34. Расчеты массовой доли химического соединения в смеси: #274510

$2H_2+O_2\rightarrow 2H_2O$

$2CO+O_2\rightarrow 2CO_2$

$CO_2+2NaOH\rightarrow Na_2CO_3+H_2O$

Пусть массы водорода и угарного газа в исходной смеси равны:

$m(H_2)=8x$ $г$

$m(CO)=7x$ $г$

Тогда количества веществ газов:

$n(H_2)=\frac{8x}{2}=4x$ $моль$

$n(CO)=\frac{7x}{28}=0{,}25x$ $моль$

При сгорании образуются:

$n(H_2O)=n(H_2)=4x$ $моль$

$n(CO_2)=n(CO)=0{,}25x$ $моль$

Так как единственное растворённое вещество не реагирует со щелочами, это $Na_2CO_3$, а гидроксид натрия прореагировал полностью.

Масса карбоната натрия в конечном растворе:

$m(Na_2CO_3)=265\cdot0{,}10=26{,}5$ $г$

Количество вещества карбоната натрия:

$n(Na_2CO_3)=\frac{26{,}5}{106}=0{,}25$ $моль$

По уравнению поглощения углекислого газа:

$n(CO_2)=n(Na_2CO_3)=0{,}25$ $моль$

Следовательно:

$0{,}25x=0{,}25$

$x=1$

Количество вещества гидроксида натрия в исходном растворе:

$n(NaOH)=2n(CO_2)=2\cdot0{,}25=0{,}5$ $моль$

Масса гидроксида натрия:

$m(NaOH)=0{,}5\cdot40=20$ $г$

Масса водорода в исходной газовой смеси:

$m(H_2)=8\cdot1=8$ $г$

Количество вещества водорода:

$n(H_2)=\frac{8}{2}=4$ $моль$

Масса воды, образовавшейся при сгорании водорода:

$m(H_2O)=4\cdot18=72$ $г$

Масса угарного газа в исходной газовой смеси:

$m(CO)=7\cdot1=7$ $г$

Масса углекислого газа, образовавшегося при сгорании угарного газа:

$m(CO_2)=0{,}25\cdot44=11$ $г$

Масса исходного раствора гидроксида натрия:

$m_{р-ра}(NaOH)=265-72-11=182$ $г$

Массовая доля гидроксида натрия в исходном растворе:

$\omega(NaOH)=\frac{20}{182}\cdot100\%=10{,}99\%$.